Decodificación de Movimientos de Dedos Imaginarios Utilizando Descomposición de Modo Empírico y una Arquitectura Apilada de BiLSTM
Autores: Mwata-Velu, Tat"y; Avina-Cervantes, Juan Gabriel; Cruz-Duarte, Jorge Mario; Rostro-Gonzalez, Horacio; Ruiz-Pinales, Jose
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Decodificación de Movimientos de Dedos Imaginarios Utilizando Descomposición de Modo Empírico y una Arquitectura Apilada de BiLSTM
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Imaginería motora electroencefalográfica
Interfaces cerebro-computadora
Tasas de clasificación
Movimientos imaginados de mano-dedo
Descomposición en modos empíricos
Memoria a corto y largo plazo bidireccional.
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Las señales de Electroencefalograma de Imaginación Motora (MI-EEG) son ampliamente utilizadas en Interfaces Cerebro-Computadora (BCI). Las señales de MI-EEG de movimientos de grandes miembros han sido exploradas en investigaciones recientes porque ofrecen tasas de clasificación relevantes para los sistemas BCI. Sin embargo, las señales más pequeñas y ruidosas correspondientes a movimientos imaginados de manos y dedos se utilizan con menos frecuencia porque son difíciles de clasificar. Este estudio propone un método para decodificar movimientos imaginados de los dedos de la mano derecha. Con este fin, las señales de MI-EEG de los sensores C3, Cz, P3 y Pz fueron seleccionadas cuidadosamente para ser procesadas en el marco propuesto. Por lo tanto, se utiliza un método basado en la Descomposición en Modos Empíricos (EMD) para abordar el problema de las señales ruidosas. Al mismo tiempo, la clasificación de secuencias se realiza mediante una red Bidireccional de Memoria a Corto y Largo Plazo Apilada (BiLSTM). El método propuesto fue evaluado utilizando validación cruzada k-fold en un conjunto de datos público, obteniendo una precisión del 82.26%.
Descripción
Las señales de Electroencefalograma de Imaginación Motora (MI-EEG) son ampliamente utilizadas en Interfaces Cerebro-Computadora (BCI). Las señales de MI-EEG de movimientos de grandes miembros han sido exploradas en investigaciones recientes porque ofrecen tasas de clasificación relevantes para los sistemas BCI. Sin embargo, las señales más pequeñas y ruidosas correspondientes a movimientos imaginados de manos y dedos se utilizan con menos frecuencia porque son difíciles de clasificar. Este estudio propone un método para decodificar movimientos imaginados de los dedos de la mano derecha. Con este fin, las señales de MI-EEG de los sensores C3, Cz, P3 y Pz fueron seleccionadas cuidadosamente para ser procesadas en el marco propuesto. Por lo tanto, se utiliza un método basado en la Descomposición en Modos Empíricos (EMD) para abordar el problema de las señales ruidosas. Al mismo tiempo, la clasificación de secuencias se realiza mediante una red Bidireccional de Memoria a Corto y Largo Plazo Apilada (BiLSTM). El método propuesto fue evaluado utilizando validación cruzada k-fold en un conjunto de datos público, obteniendo una precisión del 82.26%.